浅谈沥青路面厂拌热再生施工技术

摘要：厂拌热再生技术是先将旧沥青砼路面材料铣刨后运回工厂，通过破碎、筛分（必要时），并根据旧料中沥青含量、沥青老化程度、碎石级配等指标，掺入一定数量的新集料、沥青和再生剂(必要时)进行拌和，使混合料达到规范规定的各项指标，按照与新建沥青混凝土路面完全相同的方法重新铺筑路面的一整套工艺。

关键词：沥青路面；热再生；施工技术

Abstract: The factory mix hot regeneration technology is first the old asphalt concrete pavement materials plane back to factory after milling, through the crushing, screening (if necessary), and according to the old material content of asphalt, asphalt aging degree, graded gravel as indexes, mixed with certain amount of xinji materials, asphalt and regenerative agent (if necessary) in mixing, make the mixture to the index of rules and regulations, and in accordance with the new asphalt concrete pavement of exactly the same method to road paving a whole process.

Keywords: the asphalt pavement; hot regeneration; construction technology

中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：

1.引言

沥青混合料再生利用技术，是将需要翻修或废弃的沥青路面，经过翻挖、回收、破碎、筛分，用新集料、软沥青材料适当配合，重新拌制，形成具有路用性能要求的再生沥青混合料，用于铺筑路面面层或基层的整套技术。它基本适用于各种沥青路面修筑，可节省绝大部分集料及约30%的沥青，其使用效果与软沥青混合料相当或接近。沥青混合料的再生利用，减少了新材料的使用和费用，降低了筑路成本。据美国联邦公路局的调查，可节约材料费超过50%，路面造价降低约25%，沥青节约50%。

2.热再生拌合设备

沥青厂拌热再生设备可分为间歇式和连续式两种结构形式：

间歇式沥青再生设备：普遍认可的是第二烘干筒加热再生料技术。该种设备需在原有拌合设备的基础上配备一套专门的系统，该系统包括旧沥青混合料的破碎筛分系统、供给系统、提升系统、干燥系统、燃烧系统、贮存及称量系统和有害气体的处理系统。国外厂家如边宁荷夫、马连尼、日工、阿曼等公司生产的沥青拌和设备都具有此功能。但同样存在的问题是：干燥系统既要保证旧回收料达到一定的温度，又要保证表面所吸附的沥青不老化。有害气体的处理上，要求对加热和贮存旧混合料所释放的有害气体进行吸收处理，而不会对环境造成污染。为保证新旧料混合均匀和新旧沥青充分裹覆均匀，需增加搅拌时间，所以设备的产量有所下降。理论上旧沥青混合料再生可达100%，但实际生产时，也只能添加到50%以下。由于回收料虽然经过筛分处理，但其级配无法满足沥青混合料的要求。再有旧回收料的温度也无法达到沥青混合料的要求（通常旧回收料加热到130℃以上将产生大量的烟雾及有害气体而无法被完全吸收），必须添加新骨料，以提高新骨料温度，利用新骨料的一部分热量加热旧回收料。

连续式沥青再生设备：使用最广泛、最有代表性的是美国ASTEC（爱斯泰克）公司生产的双滚筒再生拌和设备。经过筛分级配的骨料烘干后，在燃烧器一端进入烘干筒外壁的搅拌缸内，与刚进入的旧回收料混合，旧回收料靠热骨料和烘干筒外筒壁的热幅射加热，使得了旧沥青混合料与火焰完全隔开，沥青不会老化。混合料靠装在烘干筒外壁上的搅拌器（类似单卧轴搅拌机）强制搅拌，由于烘干筒长度较长达七米，新旧料在双滚筒内的搅拌时间可以达60～90秒，使得混合料拌合均匀。在新旧料搅拌过程中所产生的有害气体又回到燃烧室燃烧后，大大减少了进入除尘器的沥青气及有害气体。减少了对大气的二次污染。该设备从骨料的计量，输送，加热，搅拌至成品料的输送，都是连续的，其结构相对简单，产量较高，故障率低，可以添加50%的旧回收料。

3.沥青再生技术的难点分析

沥青再生技术在国外已经是应用了20～30年的成熟技术，有大量现成的研究成果和实践经验，因此，我们发展沥青再生技术，主要是结合国内的气候条件和路面工程特点进行技术引进、消化、吸收和推广应用。

大量国内外研究成果和实践表明，沥青再生技术主要难点包括：

(1) 废料的变异性问题。废料的沥青含量、沥青老化程度以及集料级配的变异性一般均较大，直接影响再生沥青混合料的质量控制。

(2) 再生沥青混合料的拌和工艺。在不烧伤旧沥青的前提下，保证拌和温度并使新旧沥青均匀混合是技术关键。

(3) 再生沥青混合料的配合比设计及其抗裂性能和耐久性能评价。再生沥青混合料的抗裂性和耐久性是确保其性能不低于普通沥青混合料的关键。

(4) 再生剂的研制和使用。专门的再生剂研制需要在掌握沥青化学理论和再生机理的基础上进行，并且需要长期的试验、检测和评价，才能应用于实际生产。但美国不鼓励应用专门的再生剂，而建议在控制RAP用量的前提下用软一级的新沥青直接调和使用。

4.沥青再生技术发展的重要基础

沥青再生技术的积极意义主要集中在环境保护和重复利用沥青和石料资源方面, 能创造巨大的社会效益; 同时, 如果以大规模生产为前提, 也具有一定的经济效益。因此, 良好的政策环境是推动沥青再生技术发展的重要基础：

(1)为沥青再生技术研究开发提供合适的依托工程项目；

(2)环保和节约资源方面的政策导向；

(3)对知识产权和专有技术的保护；

沥青再生技术开发项目以市场化体系运作, 建议政府出台政策鼓励技术开发企业对其成果的保护, 维护他们的经济利益, 促进沥青再生技术健康发展和广泛应用, 充分发挥其社会效益, 为公路建设的可持续发展创造必要条件。

5.厂拌热再生施工工艺

沥青混合料厂拌热再生施工技术的关键就是通过再生剂的添加对已经老化的沥青进行性能恢复，选择合适的添加工艺，并且保证再生沥青混合料的级配及油石比。这也是施工中重点控制的问题。

5.1沥青性能恢复

基质沥青在使用过程中，由于长期暴露在空气中，在风雨、温度变化等自然条件的作用下，会发生一系列的物理及化学变化，如蒸发、脱氢、缩合及氧化等，此时，沥青中除含氧官能团增多外，其他化学组成也有变化，最后是沥青逐渐硬化变脆开裂，沥青所表现出的这种胶体结构、路用性能的改变称为沥青的老化。从旧沥青再生的机理出发，我们可以通过掺加再生剂调整其各组分间的比例关系，使沥青性能恢复，工程实践证明，这一方法是确实可行的。利用“组分调节理论”恢复老化沥青的性能，必须从足够数量的旧沥青混合料试样中(至少10组)抽提沥青，对其物理性能以及化学组分进行试验分析，然后初步确定沥青再生剂的加入比例，选择合适比例间隔，进行再生沥青的性能试验，按《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)以及设计文件的相关技术指标要求确定最佳的加入比例，这里要重点注意针入度、软化点、延度以及针入度指数四项指标。

5.2 混合料级配调整

取足够数量的旧料试样(至少10组)进行抽提筛分、统计分析，确定旧料的矿料级配，根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)加入新矿料进行调整，使其级配满足规范以及设计文件的要求，并且可用水泥代替部分矿粉改善混合料抗水害性能。

5.3 混合料油石比的确定

混合料油石比的确定以空隙率为最关键的控制指标，通过马歇尔试验确定新沥青的加入量，当沥青混合料的马歇尔指标满足规范要求以及设计文件要求时，要用车辙试验进行高温性能验证，用小梁弯曲试验进行低温性能验证，不满足要求时，必须重新进行配合比设计。

5.4 再生剂的添加工艺

先将旧料加热至100～130℃，然后在拌缸内边喷洒再生剂边拌和旧料，充分拌和90s，接着将加热的混合料通过提升送到间歇式设备拌缸中，再根据配合比情况加入新料，干拌10s后，喷洒新沥青，湿拌时间为35s，拌和温度不宜高于160℃，拌和均匀出料。为了防止旧料二次老化，必须防止旧料与明火直接接触，宜采用空气与燃气混合后均衡温度加热的方法加热，即“热风”加热。

参考文献

[1]王欣、刘先森，厂拌热再生沥青混合料配合比设计.中外公路,2003.10：13-15

[2]羡洪波、迟立群，广佛高速公路大修与沥青再生工程,2004，6

[3]刘登普，高等级沥青路面再生技术及施工.湖南交通科技,2002.6：71-75

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。